Jak odkryto szczepionkę przeciwko odrze?

Naukowcy weszli na teren epidemii na zachodzie Stanów Zjednoczonych, aby wychwycić wirusa, hodować go dziesiątki razy i udoskonalić półprodukt w celu stworzenia szczepionki przeciwko odrze.

W styczniu 1954 roku w Fay, szkole z internatem dla chłopców o długiej tradycji w Southborough w stanie Massachusetts, szerzyła się odra. Młody lekarz i naukowiec, niosąc sterylną gazę i strzykawki, udał się do izby chorych i powiedział każdemu choremu uczniowi: „Chłopcze, stoisz przed wyzwaniem naukowym”.

Nazywał się Thomas Peebles i został wysłany przez Johna F. Endersa (mikrobiologa z Harvardu). Enders był jednym z trzech naukowców, którzy otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie biologii i medycyny za odkrycie , że wirus polio może rozwijać się w podłożu hodowlanym bez tkanki nerwowej. To osiągnięcie ułatwiło badanie polio w laboratorium, torując drogę do opracowania pierwszej szczepionki przeciwko polio.

„Pułapka” wirusa

Enders obrał odrę za kolejny cel swoich badań. Ten wysoce zaraźliwy wirus rozprzestrzenia się szybko po wniknięciu do organizmu, powodując wysoką gorączkę i wysypkę, co powoduje znaczny dyskomfort u pacjenta. Odra może powodować zapalenie mózgu lub zapalenie płuc. Czasami wirus wywołuje podostre stwardniające zapalenie mózgu w wyniku drugiej infekcji, prowadzącej do śmierci.

Epidemie odry w szkole Fay nie były rzadkością. W połowie lat 50. odrą zarażano rocznie około 500 000 Amerykanów, z czego około 500 umierało. W innych częściach świata poważne epidemie występowały co dwa lub trzy lata, a w biedniejszych krajach wskaźnik śmiertelności był wysoki. Dlatego wyeliminowanie odry mogłoby uratować miliony istnień ludzkich.

W szkole Fay Peebles pokazała wymazówkę, tłumacząc nastolatkom z zaczerwienioną, plamistą skórą, że mają nadzieję na wyhodowanie wirusa odry. Jednak wirus pozostał nieaktywny nawet po tygodniach hodowli.

Na początku lutego Peebles umieścił próbkę wirusa w kolbie do hodowli komórkowej zawierającej komórki ludzkiej nerki, zgodnie z instrukcją Endersa. Próbkę wirusa pobrano od młodego chłopca o imieniu David Edmonston. Pod mikroskopem zaobserwował zmiany w strukturze komórkowej, co świadczyło o namnażaniu się wirusa. Peebles zawołał Endersa. Aby to potwierdzić, przeprowadzili eksperyment na małpach, w wyniku którego u zwierząt wystąpiła wysypka i wysoka gorączka. Następnie musieli opanować wirusa.

Trwają przygotowania do produkcji szczepionki przeciw odrze z komórek jaj kurzych. Zdjęcie: WHO

Próba i błąd

Zasada działania szczepionek polega na wykorzystaniu czynników naturalnych, takich jak osłabione patogeny, do stymulacji odpowiedzi immunologicznej organizmu. Dlatego „uwięzienie” i hodowla wirusa jest kluczowym krokiem.

Naukowcy nie mają jednak bezpiecznej formuły ani planu osłabiania patogenów i przekształcania ich w antygeny. Muszą nieustannie eksperymentować i uczyć się na błędach.

Zespół badawczy rozpoczął hodowlę wirusa na błonach owodniowych pobranych z pobliskiego szpitala położniczego. Dr Samuel L. Katz, inny członek zespołu, wspominał o udanej replikacji wirusa po 24 próbach. Katz napisał: „Enders zasugerował następnie, że jeśli wirus rozmnaża się w ludzkich komórkach błon owodniowych, może być zdolny do replikacji w podobnym środowisku”.

Po około 13 próbach na kurzych komórkach jajowych zespół uzyskał półeksperymentalny produkt, który wstrzyknął małpom. Wyniki wykazały, że wirus nie powodował wysypki, nie pojawiał się we krwi i wytwarzał przeciwciała neutralizujące.

W 1958 roku zespół badawczy uznał szczepionkę za nadającą się do badań na ludziach. Pierwszym obiektem badań była szkoła publiczna dla dzieci z opóźnieniami rozwojowymi, u których stwierdzono złe warunki życia i częste występowanie nietypowych epidemii chorób zakaźnych.

Wstępne badania wykazały skuteczność produktu Endersa w zapobieganiu odrze. W szkole dla dzieci z niepełnosprawnością intelektualną, 23 zaszczepione dzieci nie wykazywały żadnych objawów odry po wybuchu epidemii.

Jednak szczepionka powodowała również poważne skutki uboczne. U większości zaszczepionych dzieci wystąpiła gorączka, a u połowy wysypka. Dr Maurice Hilleman, który kierował laboratorium badawczym biologii komórkowej i wirusologii w Merck Pharmaceuticals i odpowiadał za dalsze testy, produkcję i komercyjną dystrybucję szczepionki Enders, wspominał: „Niektóre dzieci miały tak wysoką gorączkę, że występowały u nich drgawki”.

Zatem naukowcy nie stworzyli szczepionki, a jedynie zapewnili ochronę przed infekcją. Aby szczepionka mogła powstać, antygen musi być wysoce skuteczny i bezpieczny dla organizmu człowieka, co wymaga dalszych badań. Hilleman to wybitny naukowiec, doskonale nadający się do tego zadania.

Obecna szczepionka przeciwko odrze, śwince i różyczce. Zdjęcie: Reuters

Hilleman zaprosił pediatrę do zbadania gamma-globuliny (frakcji osocza zawierającej przeciwciała). Do 1962 roku zespół badawczy ustalił, że podawanie niewielkich ilości gamma-globuliny jednocześnie ze szczepionką Enders znacząco zmniejszało skutki uboczne szczepionki. W rezultacie 85% zaszczepionych dzieci doświadczyło gorączki bez podania immunoglobuliny, podczas gdy tylko u 5% wystąpiła gorączka po szczepieniu.

Jednak nadal stwarzało to trudności w szczepieniach i dystrybucji. Hilleman kontynuował ulepszanie szczepu Enders, przeprowadzając 40 kolejnych badań z wykorzystaniem kultur zarodków kurzych. Antygen został całkowicie zneutralizowany i jest nadal używany, po wprowadzeniu na rynek w 1968 roku. Do 2000 roku odra została wyeliminowana w Stanach Zjednoczonych.

Jednak pod koniec lat 2010. kampania antyszczepionkowa osiągnęła apogeum, w Stanach Zjednoczonych zaczęły pojawiać się epidemie nowych wirusów, które przyciągnęły uwagę niezaszczepionych osób.

David Edmonston, obecnie 70-latek, mówi, że żałuje, że nie zaszczepił swoich dzieci. Wspomina swój własny epizod odry, gorączkowe splątanie, wysypkę i to, jak badacz udał się do kliniki, dając sobie szansę na zapisanie się w nauce i ochronę milionów dzieci na całym świecie.

Władze Edmonston stwierdziły, że „haniebne” jest to, że dowiedzieli się o ponownym wzroście zachorowań na odrę, ponieważ Nowy Jork ogłosił stan zagrożenia zdrowia publicznego z powodu wirusa, któremu można zapobiec.

Obecnie ponad 80% dzieci na całym świecie jest chronionych dzięki otrzymaniu co najmniej jednej dawki szczepionki przeciwko odrze. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), w latach 2000–2015 szczepionki uratowały około 17,1 miliona istnień ludzkich.

Chile (według Gavi, ScienceDirect )

Link źródłowy: https://vnexpress.net/vaccine-ngua-soi-duoc-tim-ra-nhu-the-nao-4645568.html